黏度对三相分离旋流器性能影响的数值模拟

三元复合驱是一种重要的驱油技术,但三元成分复杂,给采出液的处理增加了难度。针对原设计的用于水驱采出液处理的三相分离旋流器,采用Fluent软件,进行了不同黏度变化对三相分离旋流器压力特性和脱气除砂效果影响的数值模拟分析。结果表明,随着黏度的增大,旋流器除砂出口压力损失逐渐增大,分离效率呈降低趋势,脱气除砂效果均受到影响。若用于高黏度介质的处理,必须对现有三相分离旋流器结构进行改进设计。     

实体PDC钻头流场数值模拟

为了从微观上分析PDC钻头的流场．从而优化PDC钻头的水力结构设计,利用计算流体动力学技术,对一只实体PDC钻头的三维流场进行了数值模拟。模拟中考虑了钻头的切削齿和射流喷嘴对流场的影响。流场的网格划分采用局部加密的混合网格形式,保证了计算精度和运算速度的要求。流场的三维模拟结果揭示了钻头的低速区、回流区和滞流区域。为钻头水力结构优化分析奠定了理论基础。     

国内外液-液水力旋流分离器研究进展

首先从液-液水力旋流器结构与工作原理出发,综述了液-液水力旋流分离器的国内外研究进展,重点对液-液水力旋流分离器的试验模拟技术研究现状、液-液水力旋流分离器数值模拟研究概况以及液-液水力旋流器在油田的发展状况等进行了详细介绍。最后对液-液水力旋流器的数值模拟技术提出了几点认识和建议。     

高粘度改性沥青的性能评价

根据虹桥综合交通枢纽工程钢桥面铺装的技术要求,对国产高粘度改性沥青进行了沥青性能和混合料性能的评价试验,并与某进口高粘度改性沥青进行了对比。试验结果表明：国产高粘度改性沥青与进口高粘度改性沥青的性能相当,两种沥青均符合工程的技术要求,并具有优异的路用性能。此外,测试了不同温度条件下国产高粘度改性沥青的粘度,试验结果表明在高温条件下,该沥青的粘度与普通的改性沥青差异很小,其混合料生产和施工温度可参考普通的改性沥青的相关规定执行。     

中海高粘高弹1-D改性沥青性能研究

采用常规试验和动态剪切流变试验研究了中海高粘高弹改性沥青胶结料性质,并对这种改性沥青混合料的路用性能进行了测试评价。试验结果表明,这种特殊的改性沥青的60℃黏度可达到91 768 Pa.s,弹性恢复超过95%,沥青混合料具有良好的抗车辙能力、水稳定性和抗低温开裂能力。中海高粘高弹改性沥青适合应用于重载交通道路以及桥隧、机场跑道等工程。     

水力旋流器内部流场数值模拟及分离性能分析

在分析水力旋流器基本组成与工作原理的基础上,采用计算流体力学(CFD)技术进行了水力旋流器的仿真模拟,分析了分流比、进口体积分数及溢流管壁厚对水力旋流器分离性能产生的影响。结果表明:分离性能随着分流比的升高而升高,但其升高的幅度由具体旋流器结构而定;随着体积分数的增加,旋流器对0.07～0.10mm粒径的分离效率呈简单的单调下降趋势;在相同操作条件下,旋流器溢流管壁厚的增加可以使分离效率提高,能耗降低。     

重油催化裂化反应历程数值模拟Ⅰ.模型建立及流体力学性能模拟

在气、固两相流体动力学模型的基础上，采用基于机理反应的14集总模型，考虑了反应温度、局部固体浓度变化以及流动对重油催化裂化反应的影响，建立了重油催化裂化流动-反应耦合模型；采用该模型计算了提升管反应器内气、固两相流动形态。结果表明．提升管内气、固两相沿轴向、径向和切线方向的流动不均匀，并非完全对称流动，而以S型螺旋形上升流动。受喷嘴区高速射流的影响，喷嘴上方固体颗粒呈向下流动趋势，形成一个诱导回流区域。     

高剪切速率下钻井液粘度的实验研究

利用智能型高剪毛管粘度测试仪,对５种实验液在高剪切速率下的粘度（η∞）进行了测试。测试分析结果表明,当ｄｖｄｘ趋于１０５ｓ－１时,η∞实测值较用卡森模式推算的η∞值准确,证实了卡森模式的局限性,同时探索了在高剪切速率下钻井液粘度η∞随ｄｖｄｘ的变化规律,为钻井液流变性研究提供了一条新的途径     

基于多孔介质加氢裂化反应器多相流数值模拟

采用欧拉多相流模型,通过建立多孔介质能量守恒模型、热量传递模型和质量传递模型,对加氢裂化反应器内的多相流动、传热和传质进行了数值模拟计算,得到了反应器内多孔介质床层的速度场、温度场、浓度场和压力分布。结果表明,多相流模型的选取、传热传质模型的建立、油品物性的计算和边界条件的设置能够较准确地描述三相流动状态及其分布状态。反应器入口处的流动状况将直接向内部传递,壁面流随流动而发展,其宏观描述为：在出口床层处径向体积分率曲线出现拐点,进而使流体在催化剂床层径向和轴向分布不均匀,气化率得到提升。为了获得反应介质与催化剂充分混合的流体分布状态,有效利用催化剂,反应器入口处的流动状态必须得到优化。     

旋转钻柱内赫巴流体流动模型与流场特性研究

为了揭示钻井液在旋转钻柱内的流动特性,采用数值模拟方法建立了旋转钻柱内赫巴流体的流动模型。研究了钻柱的旋转速度、轴向流速及密度的变化对钻柱内螺旋流场的影响,并给出了合理的解释。通过分析得出旋转钻柱内赫巴流体的流动由于其表观黏度的单峰分布特性,使得螺旋流场减弱了流体质点在各方向上的随机脉动趋势,并增强了流场旋流的整体趋势。该项研究成果对于钻柱内考虑旋转效应流场钻井液流动的深入研究具有指导意义。     

高压液体混合物粘度的自由体积模型

在液体粘度的自由体积模型的基础上,引用Carnaban Starling的自由体积表达式,得到关联或预测高压下液体混合物粘度的模型。对简单非极性体系仅需纯物质参数;对非水体系需一个混合参数;对含水体系,需两个混合参数。对14个体系(其中5个含水体系),共1637个数据点的总平均关联误差仅为2.1％。考虑到同时关联温度、压力和组成影响的复杂性,这一结果是相当令人满意的。     

内置转子组合式强化传热装置换热管内流体流动与传热数值模拟

建立了换热管内流体流动与传热三维数学模型,对内置转子组合式强化传热装置换热管内流体流动与传热特性进行数值模拟并与实验结果进行比较。模拟结果表明,内置转子组合式强化传热装置换热管内冷热流体产生了置换混合的效果,充分换热,管内温度梯度小于1 K,进出口温差较光管提高了29%;流场变为复杂的三维螺旋流,加剧了流体的湍流强度及边界层的扰动,使传热强化并起到清洁污垢的作用,但管内压降较光管增加了4.7 kPa;与光管相比,表面对流传热系数的平均值提高了7%,而且表面对流传热系数的分布也变得均匀。实验结果与模拟结果符合较好。     

乙烯裂解炉辐射段流动与燃烧的三维数值模拟

用计算流体力学软件Fluent6.2对中国石油化工股份有限公司燕山分公司E-BA-107乙烯裂解炉辐射段内的流动和燃烧做了三维数值模拟研究。为保证计算的准确性,使用GAMBIT2.2软件建立了与裂解炉实际尺寸完全一致的几何模型;在计算过程中采用了标准k-ε湍流模型、离散坐标辐射模型和有限速率/涡流耗散燃烧反应模型等计算模型。通过模拟计算得到了裂解炉炉膛内的温度、烟气流速及烟气组成的分布:底部燃烧器和侧壁燃烧器的燃烧使附近的炉墙处于温度分布均匀的高温区,为裂解反应提供了均匀的辐射墙面;炉管底部比其他部位的温度低;底部燃烧器的高速射流产生的旋涡可为炉管提供一定的对流热;出口烟气的平均温度和组成的模拟计算值与设计值接近,表明数值模拟有较高的精度,具有实际意义。     

超重机内多孔板填料上气液流场的计算流体动力学模拟

采用Fluent软件对填料内径65 mm、外径250 mm的超重机内多孔板填料上的气液流场进行模拟研究。模拟结果表明,填料上的液体速度场分布不均匀;填料转速对液体的切向速度场有影响,液体入口速度对径向速度场有影响;填料上的气体静压力场分布很有规律;填料转速对气体干床压降的影响很小,气体流量对干床压降的影响较为明显;当填料转速为0¹ 000 r/min、液体入口速度为0.31 000 r/min、液体入口速度为0.3⁴.0 m/s时,液滴在填料上的运动轨迹呈螺旋线型,停留时间为0.104.0 m/s时,液滴在填料上的运动轨迹呈螺旋线型,停留时间为0.10⁰.94 s,运动路程为0.130.94 s,运动路程为0.13⁰.45 m;当气体流量为22.80.45 m;当气体流量为22.8¹32.3 m3/h、填料转速为0132.3 m3/h、填料转速为0¹ 000 r/min时,干床压降为71 000 r/min时,干床压降为7¹ 844 Pa。     

PDC钻头旋转流场与非旋转流场的模拟对比研究

在钻井过程中,当地层较软且含有大量黏度较高的物质时,如果不能及时排出岩屑,容易产生泥包,从而降低钻头钻速。对PDC钻头的旋转流场与非旋转流场进行数值模拟仿真,并通过DPM模型模拟岩屑在井底的运移。研究表明:岩屑的运移轨迹在旋转流场与非旋转流场的环空部位存在明显差异;旋转流场岩屑侵蚀刀翼背部较多,非旋转流场岩屑侵蚀齿面较多;刀翼冠部区旋转流场的速度相比非旋转流场的速度较小,刀翼内锥区旋转流场的速度相比非旋转流场的速度较大。     

气体颗粒粒度对气液分离旋流器性能影响的数值模拟

针对一种用于气液两相分离的旋流器结构,采用Fluent软件,开展了分离气体颗粒粒径变化对旋流器压降、湍动能损失特性及脱气效果影响的数值模拟分析。研究结果表明,随着分离气体颗粒粒径增大,旋流器溢流出口的压降先减小后增大,旋流器溢流出口的湍动能损失增大,旋流器气相分离效率逐渐增大。     

水膜蒸发空冷器仰角进风的流场研究

水膜蒸发空冷器百叶窗按仰角进风方向安装时,管束下方迎面风速为双峰状。用Fluent软件数值研究的结果表明,百叶窗叶片仰角大于60°时,管束下方的风速很不均匀;百叶窗叶片仰角为15°时,管束下方的风速基本均匀。百叶窗叶片仰角从上到下分别取60°、45°、30°和15°时,管束下方的风速也基本均匀。     

Numerical Simulation of Flow in Flowrate Measurement Section of Natural Gas Pipelines

1. Introduction It is important to measure the flowrate of natural gas during its production, transportation, and consumption. Accurate and reliable measurement of natural gas directly influences the economic benefit of both suppliers and consumers. Many experiments on natural gas measurement have been performed based on various flowmeters in recent years. The experimental results show that the measurement accuracy of flowmeters is affected by many factors. However, the state of flow in the p…     

折边固定阀塔板气相流场的测定和数值模拟

采用FLUENT6.2软件和湍流模型对气流通过折边固定阀塔板气相流场进行了数值模拟,并将模拟结果与通过热线风速仪的测定结果进行对比。模拟结果表明,Realizablek-ε模型适合用于折边固定阀塔板气相流场的三维数值模拟;气流穿过折边固定阀形成带有旋涡的流场,折边固定阀附近形成的气流旋涡中的气液不能及时更新,因此对传质不利,气流旋涡面积与非旋涡面积相当,影响了塔板的传质效率;折边固定阀之间的气流旋涡面积可通过优化阀间距而减小。     

裂解炉数值模拟技术进展

管式裂解炉作为石油化工的龙头装置,对其进行准确详尽的模拟是不断改进其性能的重要前提,裂解炉数值模拟技术在裂解炉的设计和操作优化方面起着越来越重要的作用。分别针对裂解炉的辐射段管内反应过程、炉膛内燃烧及传热过程和对流段热量回收过程的数值模拟进展进行了综述,同时对裂解炉数值模拟技术的发展方向进行了展望。